Adaptarea la stresul termic din Anvers (Belgia) pe baza cartografierii termice detaliate

În cadrul serviciului european de sănătate Copernicus, VITO a aplicat modelul său climatic urban UrbClim pentru a cartografia temperaturile aerului și extinderea insulei termice urbane (UHI) a 100 de orașe europene (inclusiv Anvers) cu o rezoluție orizontală de 100 m. În cazul orașului Anvers, rezultatele arată prezența unei insule urbane de căldură, cu o medie anuală de 2°C în centrul orașului, care poate ajunge până la 9°C în timpul serilor și nopților de vară. Datorită UHI, Anvers a experimentat în perioada 2008-2017 de două ori mai multe zile cu valuri de căldură (definite ca zile cu o temperatură maximă de peste 30 ° C și o temperatură minimă de peste 18 ° C) decât împrejurimile rurale, expunând locuitorii din mediul urban la niveluri mult mai ridicate de stres termic în comparație cu persoanele care trăiesc în zonele rurale din apropiere.

Analiza previziunilor climatice viitoare (realizate în cadrul proiectelor RAMSES din cadrul PC7 și Climate-fit.city din cadrul programului Orizont 2020) sugerează că se preconizează că numărul de zile cu valuri de căldură în Anvers va crește de aproape zece ori spre sfârșitul secolului în cadrul scenariului RCP8.5. Fără eventuale modificări ale utilizării terenurilor, se preconizează că intensitatea insulelor de căldură urbane va rămâne mai mult sau mai puțin la același nivel, sporind stresul termic în zonele urbane, pe lângă efectul schimbărilor climatice.

Motivat de rezultatele cercetării, orașul Anvers a decis să pună în aplicare măsuri de adaptare pentru a aborda problema stresului termic din oraș. Obiectivele setului de măsuri identificate sunt: (i) să reducă cât mai mult posibil stresul termic local prin schimbări în mediul construit, (ii) să informeze cetățenii cu privire la problemă, (iii) să îi implice prin campanii științifice cetățenești și (iv) să reducă la minimum impactul asupra sănătății cu ajutorul unui sistem de prognoză și avertizare privind căldura, care să vizeze grupurile vulnerabile.

Pentru a obține rezultate optime, măsurile de adaptare sunt puse în aplicare simultan pe trei niveluri: 1) la nivelul întregului oraș, 2) la nivel local și 3) la nivel individual. Punerea în aplicare a măsurilor de adaptare descrise aici abia a început sau a fost planificată. Implementarea integrală și rezultatele la nivelul întregului oraș vor dura mult timp și se preconizează că vor fi finalizate abia până în 2030.

Scară la nivel de oraș

Construcția de clădiri în orașul Anvers este reglementată de un cod de construcție, pe care toți locuitorii și dezvoltatorii trebuie să îl respecte atunci când renovează sau construiesc o clădire. În acest cod, au fost adăugate instrucțiuni specifice (9.10.2014) pentru a contribui la reducerea stresului termic în oraș în timp:

• Pentru toate acoperișurile noi sau renovate cu o pantă mai mică de 15 % și o suprafață mai mare de 20 m2, este obligatorie instalarea unui acoperiș verde deasupra. Acest lucru scade drastic temperatura acoperișului și răcește temperatura aerului prin reținerea și evapo-transpirarea apei de ploaie. În plus, acoperișurile verzi oferă izolare termică suplimentară pentru clădire, reducând nevoia de încălzire și răcire.
• Toate grădinile private noi instalate și locurile de parcare deschise trebuie să fie verzi și permeabile. Doar 20m2 pot fi pavate în grădini < 60m2 și doar 1/3 în grădini > 60m2. Toate parcările private în aer liber trebuie să aibă o suprafață ierboasă permeabilă.
• Majoritatea clădirilor din centrul orașului au fațade istorice din ipsos. Atunci când sunt renovate, aceste fronturi ale clădirilor trebuie vopsite în lumina originală, de preferință în culoarea albă. Clădirile albe reflectă mai multă lumină solară și nu se vor încălzi la fel de ușor ca clădirile întunecate, reducând astfel radiația termică din aceste clădiri.

Scară locală

În mod regulat, piețele mari, parcurile și cartierele din oraș sunt renovate. În faza de planificare, administrația orașului a inclus optimizarea situației confortului termic ca un nou factor care trebuie luat în considerare. Pentru a permite acțiunile de direcționare, sunt necesare informații detaliate cu privire la microclimatul local. Orașul Anvers a decis să utilizeze indicatorul Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) atunci când evaluează și optimizează impactul stresului termic al planurilor de renovare. WBGT, spre deosebire de măsurătorile simple de temperatură, ia în considerare sarcina radiației (atât undele scurte, cât și cele lungi), umiditatea și viteza vântului, care influențează confortul termic uman. VITO a efectuat mai multe studii detaliate de modelare (cu o rezoluție de 1 m) pentru a cuantifica valorile locale ale WBGT și pentru a evalua impactul potențial al măsurilor de adaptare planificate. Acest lucru a condus la includerea măsurilor de infrastructură verde-albastră (de exemplu, arbori, suprafețe permeabile, iazuri de apă, fântâni) în planurile de renovare.

Modelarea a fost completată de o campanie de măsurare științifică cetățenească în vara anului 2018 în cadrul proiectului H2020 Ground Truth 2.0. Aproximativ 20 de locuitori din cartierul Sint-Andries au fost implicați în măsurarea WBGT în diferite tipuri de locații. Pe lângă validarea rezultatelor modelului, această campanie a sporit gradul de conștientizare a problemei stresului termic și a stimulat o discuție cu privire la posibilele măsuri de adaptare.

Scară individuală

În Belgia, „planurile de acțiune privind sănătatea termică” sunt declanșate pe baza previziunilor de temperatură din mediul rural. Acest lucru duce la subestimarea stresului termic în orașe precum Anvers, unde un efect considerabil de insulă termică urbană provoacă de două ori mai multe zile cu valuri de căldură în zonele urbane decât în mediul rural. Pentru a furniza o prognoză mai precisă a stresului termic pentru Anvers, VITO a instituit un sistem de prognoză termică pe termen scurt (5 zile), bazat pe o combinație între modelul european obișnuit de prognoză al ECMWF și modelul UrbClim. Sistemul oferă o prognoză pentru fiecare cartier din Anvers, luând în considerare efectul de insulă termică urbană. Acest lucru permite mobilizarea eficientă a resurselor de ajutor, vizând în principal persoanele în vârstă și copiii vulnerabili, în locurile în care este cea mai mare nevoie de ele. În plus, orașul Anvers a dezvoltat o platformă web pentru a emite avertismente privind valurile de căldură pentru lucrătorii din domeniul asistenței medicale și alte părți interesate relevante, inclusiv recomandări privind măsurile care trebuie luate în cazul unui val de căldură. Sistemul este activ în timpul lunilor calde ale anului în Belgia (aprilie-septembrie) și este gestionat de administrația orașului.

A fost inițiată o abordare co-creativă între administrația orașului și companiile implicate (VITO, UNESCO IHE, Antwerp Smart Zone) pentru a crea și testa alarma de prognoză termică și platforma web. Au fost organizate mai multe ateliere pentru cetățeni, în cadrul cărora administrația orașului și cercetătorii au prezentat problema stresului termic și au fost discutate posibile măsuri de adaptare. Cetățenii participanți au fost implicați în evaluarea și testarea primelor prototipuri ale alarmei de prognoză termică și ale platformei web. În plus, cetățenii au cartografiat stresul termic și zonele reci din unul dintre cartierele orașului, elaborând în același timp strategii de îmbunătățire a confortului termic în vecinătatea lor, cu accent pe populația vulnerabilă.

Principalul succes al cercetării privind stresul termic și schimbările climatice din Anvers a fost sensibilizarea cu privire la acest subiect la nivel politic, generând voința politică (și finanțarea) pentru a aborda această problemă. În plus, această cercetare a avut ca rezultat adaptarea codului clădirilor din Anvers și contribuie la planul privind clima pentru 2030 al Anversului – un plan de atenuare a schimbărilor climatice și de adaptare la acestea în cadrul Convenției primarilor, care este în prezent în curs de elaborare.

Comunicarea apare ca un aspect-cheie în colaborarea dintre cercetători și practicienii din orașe. Aceasta se referă la comunicarea între partenerii individuali (de exemplu, pentru a conveni asupra obiectivelor proiectului), comunicarea între departamentele individuale ale orașului implicate și forme adecvate de comunicare între funcționarii orașului sau oamenii de știință și cetățeni.

Cercetătorii s-au confruntat, de asemenea, cu unele probleme tehnice, deoarece utilizarea datelor în timp real nu era încă pe deplin integrată în infrastructura informatică a orașului.

Cercetarea privind stresul termic și schimbările climatice a fost finanțată în principal prin proiecte europene (FP7 RAMSES și NACLIM, H2020 Climate-fit.city și Ground Truth 2.0), care au acoperit, de asemenea, o parte din costurile în natură pentru orașul Anvers. Un singur studiu specific de măsurare și modelare a stresului termic a fost finanțat chiar de orașul Anvers și a costat aproximativ 70.000 de euro.

Punerea în aplicare a măsurilor de adaptare la nivelul întregului oraș și la scară locală (acoperișuri verzi, copaci, suprafețe nepavate, iazuri, fântâni etc.) este în curs de desfășurare, dar, în cea mai mare parte, se află încă într-o fază de planificare, astfel încât este dificil să se cuantifice costurile și beneficiile directe.

Pe lângă costurile în natură pentru orașul Anvers, sistemul de prognoză termică și de avertizare a avut un cost de dezvoltare de aproximativ 20.000 de euro și un cost anual de întreținere de aproximativ 10.000 de euro.

Beneficiile conexe includ îmbunătățirea comunicării și a colaborării între departamentele orașelor, creșterea stresului termic și sensibilizarea politicienilor și a cetățenilor cu privire la schimbările climatice, integrarea măsurilor de adaptare la stresul termic în planificarea urbană (care au, de asemenea, efecte benefice asupra sănătății, biodiversității, inundațiilor, secetei etc.).

Cercetarea privind stresul termic și adaptarea la schimbările climatice a condus la modificări concrete ale codului imobiliar din Anvers, care reglementează construcția de clădiri în Anvers. De asemenea, aceasta contribuie la Planul privind clima pentru 2030 al Anversului, un plan de atenuare a schimbărilor climatice și de adaptare la acestea în cadrul Convenției primarilor, care este în prezent în curs de elaborare.

Cercetarea privind stresul termic și schimbările climatice pentru orașul Anvers a început în 2013 și este încă în curs de desfășurare. Mai multe componente (de exemplu, hărți ale stresului termic, campanii de măsurare) au fost efectuate în intervale de timp dedicate, care durează de obicei câteva luni până la un an.

Punerea în aplicare a măsurilor de adaptare la nivel local se dovedește a fi un proces lent, iar realizările concrete la nivelul întregului oraș nu s-au materializat încă. Se preconizează că punerea în aplicare integrală și rezultatele la nivelul întregului oraș vor fi finalizate abia până în 2030.

Sistemul de prognoză termică și platforma web au fost dezvoltate și înființate în mai puțin de un an.

Măsurile descrise mai sus (modificări ale codului clădirii, măsuri de adaptare la stresul termic, previziuni privind stresul termic) sunt menite să fie integrate pe termen lung în operațiunile urbane și nu au un interval de timp sau o durată de viață specificată.

Dirk Lauwaet
VITO
Boeretang 200, 2400 Mol, Belgium
E-mail: dirk.lauwaet@vito.be 

Griet Lambrechts
Stad Antwerpen
Francis Wellesplein 1, 2018 Antwerpen, Belgium
E-mail: griet.lambrechts@antwerpen.be 

H2020 Ground Truth 2.0 și H2020 Climate-fit.city